可投捞式有缆智能分注系统及方法

摘要

本发明公开了一种可投捞式有缆智能分注系统及方法，该系统包括地面控制设备、井下配水器、智能测调短节、投捞器；地面控制设备，与通过电缆与智能测调短节连接，用于发送测调指令、接收并处理智能测调短节返回的测试数据；井下配水器，通过湿对接机构与智能测调短节连接；智能测调短节，连通所述井下配水器的中心管和地层，用于测量油管内压力、油管外压力、以及调整注水状态；投捞器，与智能测调短节配合连接，用于投放、打捞智能测调短节。本发明根据实际需要对智能测调短节进行投捞检修、更换等操作；通过井下偏孔湿对接技术实现与井下配水器的电缆对接及通信，进而使地面控制设备通过电缆对智能测调短节进行数据通信及控制功能。

说明书

技术领域

本发明属于油田分层注水领域，具体涉及一种可投捞式有缆智能分注系统 及方法。

背景技术

随着技术不断进步，油田在分层注水领域的工艺方法不断更新，目前在逐 步推广井下长期放置的智能分注工艺，然而在实际应用过程中发现存在一些问 题，具体如下：

1)井下长期密封可靠性不高；

2)运动部件容易砂卡，导致水嘴调不动；

3)一旦井下智能分注仪出现问题，就会影响正常注水，而检修设备就得起 井，施工费用及周期较长。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可投捞式有缆智能分注系统及 方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种可投捞式有缆智能分注系统，包括地面控制设备、 井下配水器、智能测调短节、投捞器；

所述地面控制设备，与通过电缆与智能测调短节连接，用于发送测调指令、 接收并处理智能测调短节返回的测试数据；

所述井下配水器，通过湿对接机构与智能测调短节连接；

所述智能测调短节，连通所述井下配水器的中心管和地层，用于测量油管 内压力、油管外压力、以及调整注水状态；

所述投捞器，与智能测调短节配合连接，用于投放、打捞智能测调短节。

上述方案中，所述湿对接机构包括导电环、导电芯，所述导电环设置在井 下配水器的偏心孔内，所述导电芯通过支撑座设置在智能测调短节的外壁，所 述导电环、导电芯配合连接。

上述方案中，所述井下配水器包括上接头、外护管、导向筒、导向滑块、 下接头、中心管、定位接头，所述中心管的上下两端分别连接中心管、下接头， 所述中心管的外侧套设导向筒，所述导向滑块与导向筒配合连接，所述中心管 的下端还设置定位接头，所述导向筒的外部套设外护筒，所述中心管上设置有 流体进入智能测调短节的进水口，所述外护筒上设置有流体从智能测调短节注 入地层的出水口，所述中心管和外护管之间形成用于安装智能测调短节的偏心 孔。

上述方案中，所述导电环设置在中心管和外护管之间并且与中心管、外护 管之间分别设置有绝缘层。

上述方案中，所述上接头、下接头上分别设置有电缆接头，所述地面控制 设备的通过电缆与上接头上的电缆接头连接，所述电缆贯穿井下配水器的侧壁 用于连接两个电缆接头并且与导电环连接，所述下接头的下接头与井下下一层 的可投捞式有缆智能分注系统中上接头上的电缆接头连接或者井下用电设备。

上述方案中，所述智能测调短节包括打捞头、投放头、筒体、压力传感器 组件、电路板组件、电机组件、锁定凸轮，所述投放头与筒体的上端连接，所 述打捞头贯穿投放头并且一端延伸到投放头外部，另一端延伸到筒体内与锁定 凸轮配合连接，所述筒体内从上倒下依次设置压力传感器组件、电路板组件、 电机组件，所述电机组件与阀芯连接，用于控制出水口的开度，所述阀芯上套 设阀套，所述压力传感器组件、电机组件均与电路板组件连接。

上述方案中，所述导电芯通过支撑座设置在筒体的外壁，所述导电芯与电 路板组件电连接；所述传感器组件包括内压传感器、外压传感器，分别用于测 量筒体内外的压力，所述筒体上与外压传感器对应位置设置有外压取压口。

本发明实施例还提供一种可投捞式有缆智能分注方法，该方法为：作业时， 井下配水器通过油管输送至预定配注层位，电缆沿油管外壁一直连通至井口地 面控制设备，所述井下配水器通过湿对接机构与智能测调短节对接后，实现电 信号连通；正常配注时，流体流过井下配水器，然后通过智能测调短节注入地 层，通过所述智能测调短节测量油管内压力、油管外压力、以及调整注水状态。

上述方案中，如果所述智能测调短节出现异常，通过打捞器将其从井下配 水器中捞出，进行检修后重新投入井下配水器的偏心孔中，通过智能测调短节 上的导电芯与井下配水器的偏心孔内的导电环对接，实现电信号再次连通。

与现有技术相比，本发明的智能测调短节可投捞，可以根据实际需要对智 能测调短节进行投捞检修、更换等操作；通过井下偏孔湿对接技术实现与井下 配水器的电缆对接及通信，进而使地面控制设备通过电缆对智能测调短节进行 数据通信及控制功能。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种可投捞式有缆智能分注系统的结构示意图；

图2为图1中去除智能测调短节的俯视剖视图；

图3为图1的的横向剖视图；

图4为本发明实施例提供一种可投捞式有缆智能分注系统中智能测调短节 的结构示意图；

图5为本发明实施例提供一种可投捞式有缆智能分注系统中智能测调短节 的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种可投捞式有缆智能分注系统，如图1-5所示，包括 地面控制设备、井下配水器1、智能测调短节2、投捞器；

所述地面控制设备，与通过电缆与智能测调短节2连接，用于发送测调指 令、接收并处理智能测调短节2返回的测试数据；

所述井下配水器1，通过湿对接机构11与智能测调短节2连接；

所述智能测调短节2，连通所述井下配水器1的中心管和地层，用于测量 油管内压力、油管外压力、以及调整注水状态；

所述投捞器，与智能测调短节2配合连接，用于投放、打捞智能测调短节 2。

在施工时，通过油管连接下井，然后将电缆固定在油管外侧，并与地面控 制设备连接，实现对井下配水器1的供电及通信，本发明的井下配水器1没有 测试及调节功能，而是将电缆缆芯设计为湿对接结构，即通过湿对接机构11 与智能测调短节2对接，至于压力及出水口开度的调节等功能均是通过智能测 调短节2来实现的。

除了能够全自动的对每个地层注入流量实现实时监测与调配控制，还能够 在井下某一层智能测调短节2出问题的情况下进行打捞、维修或者更换，减少 起井次数，降低施工成本，提高可靠性。

所述湿对接机构11包括导电环111、导电芯112，所述导电环111设置在 井下配水器1的偏心孔内，所述导电芯112通过支撑座113设置在智能测调短 节2的外壁，所述导电环111、导电芯112配合连接。

所述井下配水器1包括上接头12、外护管13、导向筒14、导向滑块15、 下接头16、中心管17、定位接头18，所述中心管17的上下两端分别连接中心 管17、下接头16，所述中心管17的外侧套设导向筒14，所述导向滑块15与 导向筒14配合连接，所述中心管17的下端还设置定位接头18，所述导向筒14 的外部套设外护筒13，所述中心管17上设置有流体进入智能测调短节2的进 水口171，所述外护筒13上设置有流体从智能测调短节2注入地层的出水口131，所述中心管17和外护管13之间形成用于安装智能测调短节2的偏心孔。

所述投捞器上带有一个导向块，在下放过程中通过井下配水器1的导向筒 14及导向滑块15上的斜面引导，使得投捞器的投捞臂与井下配水器1的偏心 孔对正，确保能可靠投放或者打捞智能测调短节2。

所述导电环111设置在中心管17和外护管13之间并且与中心管17、外护 管13之间分别设置有绝缘层1111。

在井下配水器1的偏心孔内，设置有导电环111，导电环111外侧包覆有 绝缘层1111，用来隔开导电环111与配水器主体，导电环111与井下配水器1 中上下接头的电缆接头121处通过钢管电缆连接，将导电环111与电缆缆芯连 通。

所述上接头12、下接头16上分别设置有电缆接头121，所述地面控制设备 的通过电缆与上接头12上的电缆接头121连接，所述电缆贯穿井下配水器1 的侧壁用于连接两个电缆接头121并且与导电环111连接，所述下接头16的下 接头16与井下下一层的可投捞式有缆智能分注系统中上接头12上的电缆接头 121连接或者井下用电设备。

所述智能测调短节2包括打捞头21、投放头22、筒体23、压力传感器组 件24、电路板组件25、电机组件26、锁定凸轮27，所述投放头22与筒体23 的上端连接，所述打捞头21贯穿投放头22并且一端延伸到投放头22外部，另 一端延伸到筒体23内与锁定凸轮27配合连接，所述筒体23内从上倒下依次设 置压力传感器组件24、电路板组件25、电机组件26，所述电机组件26与阀芯 28连接，用于控制出水口131的开度，所述阀芯28上套设阀套29，所述压力 传感器组件24、电机组件26均与电路板组件25连接。

所述筒体23内还设置有温度传感器、流量计等测量设备。

所述电机组件26包括电机261、传动杆262，所述电机261的输出轴通过 传动杆262与阀芯28连接，所述电机261的输出轴的外部套设有推力轴承263。

所述导电芯112通过支撑座113设置在筒体23的外壁，所述导电芯112 与电路板组件25电连接；所述传感器组件24包括内压传感器24、外压传感器 25，分别用于测量筒体23内外的压力，所述筒体23上与外压传感器25对应位 置设置有外压取压口231。

所述导电芯112和支撑座113之间还设置有绝缘套114，所述绝缘套114 上设置有密封圈，用来将井下高压液体于导电芯112隔开，确保导电芯112与 井下配水器1上的导电环111可靠电接触，实现数据传输与通信。

所述锁定凸轮27与井下配水器1的偏心孔内的台阶配合，实现智能测调短 节2在井下配水器1内的锁定功能。

本发明实施例还提供一种可投捞式有缆智能分注方法，该方法为：作业时， 井下配水器1通过油管输送至预定配注层位，电缆沿油管外壁一直连通至井口 地面控制设备，所述井下配水器1通过湿对接机构11与智能测调短节2对接后， 实现电信号连通；正常配注时，流体流过井下配水器1，然后通过智能测调短 节2注入地层，通过所述智能测调短节2测量油管内压力、油管外压力、以及 调整注水状态。

根据分层数量确定下入的分注装置数量。

如果所述智能测调短节2出现异常，通过打捞器将其从井下配水器1中捞 出，进行检修后重新投入井下配水器1的偏心孔中，通过智能测调短节2上的 导电芯112与井下配水器1的偏心孔内的导电环111对接，实现电信号再次连 通，重新进入正常注水状态，整个过程无需再次起下油管管柱。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。